[发明专利]一种球型锰酸锂材料的制备方法

权利要求书

1.一种球型锰酸锂材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.原料混合：按所需配比称取锰氧化物、锂源化合物、金属离子物质三种原料，之后将原料投入混合设备中混合，从而将原料混合均匀；

S2.初次烧结：将上一步混合好的原料送入马弗炉中，而后启动马弗炉对混合好的原料进行预烧，从而得到锰酸锂材料，所得成品分子式为Li1+aMn2-aO4，0≤a≤0.2；

S3.胶液配置：按所需配比称取胶液所需的原材料，而后将原材料放入高速搅拌机中混合，从而得到胶液；

S4.研磨混合：将上一步配置好的胶液同一次烧结后的锰酸锂按照一定的比例加入到球磨机中进行湿法球磨，在球磨的过程中，胶液均匀的粘附在锰酸锂材料的表面；

S5.造粒烘干：待上一步球磨完后，再将锰酸锂同胶液混合物一起打入造粒干燥设备中，进行干燥，同时在干燥的过程中完成造粒，造粒后的颗粒大小均匀，球形度好；

S6.二次烧结：将上一步造粒结束的锰酸锂颗粒再次送入马弗炉中，而后启动马弗炉对造粒呈球形的原料进行预烧，从而得到成品的锰酸锂材料。

2.根据权利要求1所述的一种球型锰酸锂材料的制备方法，其特征在于：所述S1中锰氧化物、锂源化合物的质量比例为1-1.1:2，且锰氧化物为纳米电解MnO₂和Mn3O4，锂源化合物为LiOH。

3.根据权利要求2所述的一种球型锰酸锂材料的制备方法，其特征在于：所述纳米电解MnO₂与Mn3O4纯度大于99%，且LiOH大于95%。

4.根据权利要求1所述的一种球型锰酸锂材料的制备方法，其特征在于：所述S1中金属离子物质稀土元素La与Ce、Nd中的一种或者多种。

5.根据权利要求1所述的一种球型锰酸锂材料的制备方法，其特征在于：所述S1中混合时采用不同的频率对原料进行混合，且混合时间为0.5-3h。

6.根据权利要求1所述的一种球型锰酸锂材料的制备方法，其特征在于：所述S2中预烧时间为5-12h，预烧温度温度为400-800℃。

7.根据权利要求1所述的一种球型锰酸锂材料的制备方法，其特征在于：所述S3中胶液原材料为溶剂、粘结剂、包覆材料，且混合后的胶液的固含量控制在5-30%。

8.根据权利要求7所述的一种球型锰酸锂材料的制备方法，其特征在于：所述溶剂为纯水，粘结剂为PVA，包覆材料为Mg、Al、Ti、W、Zr、Ga、B、Cr、Co等元素的氧化物的一种。

9.根据权利要求1所述的一种球型锰酸锂材料的制备方法，其特征在于：所述S4中胶液与锰酸锂材料的质量比为：1:1-10，且球磨时间为0.5-5h。

10.根据权利要求1所述的一种球型锰酸锂材料的制备方法，其特征在于：所述S6中二次烧结温度为500-800℃，且烧结时间10-30h，烧结后的产品密度为大于3.1g/cm³。